Hvad er de kemiske reaktioner i forbrændingsmotoren?

De kemiske reaktioner i en intern forbrændingsmotor

En intern forbrændingsmotor er afhængig af en række kemiske reaktioner for at omdanne brændstof til mekanisk energi. Den primære reaktion er forbrænding brændstof, typisk benzin eller diesel. Her er en oversigt over de vigtigste trin, der er involveret:

1. Indtagsslag:

* luftindtag: Motoren trækker luften ind gennem indsugningsmanifolden. Denne luft er typisk en blanding af nitrogen, ilt og andre gasser.

* brændstofinjektion: Brændstof injiceres i forbrændingskammeret, enten direkte (direkte injektion) eller indirekte (gennem en indsugningsmanifold).

2. Komprimeringsslag:

* Komprimering: Stemplet komprimerer luftbrændstofblandingen og øger dens temperatur og tryk.

3. Forbrænding:

* Tænding: Et tændingssystem (tændrør i benzinmotorer eller højt tryk i dieselmotorer) antænder luftbrændstofblandingen.

* forbrænding: Den antændte blanding brænder hurtigt og skaber en højtryksgas, der skubber stemplet ned.

* Kemisk reaktion: Denne forbrændingsreaktion er meget kompleks, men den forenklede kemiske ligning for forbrænding af benzin er:

C8H18 + 12,5 O2 → 8 CO2 + 9 H2O + Energi

Denne ligning repræsenterer den komplette forbrænding af octan (C8H18), en vigtig komponent i benzin. Reaktionen producerer kuldioxid (CO2), vand (H2O) og en stor mængde energi.

4. Strømslag:

* udvidelse: De ekspanderende højttryksgasser driver stemplet nedad og genererer strøm.

5. Udstødningsslag:

* udstødning: De brugte udstødningsgasser skubbes ud af cylinderen gennem udstødningsmanifolden.

Yderligere overvejelser:

* ufuldstændig forbrænding: I den virkelige verden opnås fuldstændig forbrænding sjældent. Ufuldstændig forbrænding kan føre til dannelse af skadelige biprodukter, såsom kulilte (CO), uforbrændte kulbrinter (HC) og nitrogenoxider (NOX).

* katalysator: Moderne motorer anvender katalytiske konvertere til at reducere emissionerne ved at oxidere CO og HC til mindre skadelige CO2 og H2O og reducere NOx til nitrogen (N2) og ilt (O2).

* Brændstofadditiver: Tilsætningsstoffer i brændstof kan påvirke forbrænding og emissioner. For eksempel blev bly anvendt i benzin til at forbedre forbrænding, men dens skadelige virkninger førte til dens udfasning.

Sammenfattende involverer de kemiske reaktioner i en forbrændingsmotor den kontrollerede forbrænding af brændstof til at generere strøm, mens der gøres en indsats for at minimere dannelsen af ​​skadelige biprodukter.